采油用清防蜡剂HQL-02的研制与应用

郭锟，周鹏程，陈彦云

（1.西安和泰化工有限公司，陕西西安710021；2.中国石油长庆油田分公司第十一采油厂，甘肃庆阳745000）

采油用清防蜡剂HQL-02的研制与应用

郭锟1，周鹏程1，陈彦云2

（1.西安和泰化工有限公司，陕西西安710021；2.中国石油长庆油田分公司第十一采油厂，甘肃庆阳745000）

HQL-02清防蜡剂主要由多环烷烃和轻质油组成的主料、增溶剂、渗透剂、聚合物复配组成。该清防蜡剂具有溶蜡速率高，防蜡效果好，对胶质、沥青质具有剥蚀能力。室内研究表明：最佳复配工艺条件为：主料84.15%，HSY增溶剂12%，HTW渗透剂0.35%，改性聚合物3.5%时，对石蜡的溶蜡速率大于0.04 g/min，防蜡率大于50%。现场试验数据表明，采用周期加药方式，均取得了良好的效果。

清防蜡剂；复配；清蜡；防蜡；评价

我国主要油田的原油含蜡量均较高，原油结蜡是一种普遍现象［1］在采油过程中，原油中的蜡以晶体形式不断析出并生长，沉积于井下装置设备中，严重影响油井正常产液，甚至会出现卡管柱、堵地面管线等严重情况，给原油的开采和施工作业带来许多不便。清蜡剂的作用是将对沉积石蜡具有较强溶解和携带能力的溶剂分批或连续反注入油井，将沉积石蜡溶解并携带走。防蜡剂能改变原油中蜡的发育过程，其实质是对蜡晶体的晶格参数产生影响，宏观上，蜡以结晶形态表现出来［2-6］。目前油田所用的防蜡剂有稠环芳香烃型、表面活性剂型与聚合物型。聚合物型防蜡剂结构独特、性能优异，聚丙烯酸酯（PA）［7-9］是一种梳状结构的聚合物，其分子结构中的极性基团可以使蜡晶体表面带电，使形成的蜡晶体不能形成大晶体，原油分散体系的稳定性很大程度上依赖于分散颗粒的带电性［10］。因此，对不同结构组成的聚合物型是防蜡剂的发展方向之一［11］，本实验所用聚合物为改性乙烯醋酸乙烯酯。本文以重溶剂油和轻质油按6.8：3.2复配得主料，以渗透剂、增溶剂、聚合物为辅研制出的HQL-02清防蜡剂，依据SY/T6300-2009标准，考察了渗透剂、增溶剂、聚合物不同用量下对清防蜡剂HQL-02的效果评价。

1　实验

1.1实验材料和仪器

实验材料：改性乙烯醋酸乙烯酯EVA，多种型号；增溶剂：HSY，自制；渗透剂：HTW，自制；原油、蜡样：长庆采油二厂岭北作业区里56区；石蜡（56℃～58℃）：医用高效切片石蜡（上海华灵康复器械厂）。

实验仪器：HFL-2009防蜡测定仪；蜡球模具：内径为14 mm球形金属模具；CGWX-201A双孔凝点测定仪；BSY-338原油胶质含量测试仪；NDJ-1旋转粘度计；GC9310-K气相色谱仪。

1.2原油基本性质

所用原油为长庆油田某区块采出油，根据行业标准SY/T 7550-2000，对蜡含量、胶质含量、沥青质含量进行测定，同时测定了脱水原油的粘度、析蜡点、溶蜡点和凝点（见表1）。

表1　原油基本性质

1.3蜡样分析

参照中国石化行业标准SH/T 0653-1998《石油蜡正构烷烃和非正构烷烃碳数分布测定法（气相色谱法）》，用气相色谱法分析蜡样的碳数分布，结果表明蜡样的碳数分布主要集中在C10～C30（见图1）。

图1　蜡沉积物全样气相色谱图

2　实验结果与讨论

2.1增溶剂HSY对主料溶蜡速率的影响

目前，油基清蜡剂主要由馏分油、加重剂和表面活性剂组成［12-15］，轻质油是蜡的良溶剂，对蜡有较强的溶解能力；重质油可提高清蜡剂的密度，但随其在清蜡剂中质量分数的增加，会降低清蜡剂的溶蜡性能，因此，需要加入表面活性剂来提高溶剂对蜡的溶解和渗透作用。溶蜡速率依据SY/T6300-2009《采油用清、防蜡剂技术条件》标准测定。

图2　不同增溶剂含量对石蜡的溶蜡效果

从图2中可知，随着HSY加量的增加，其溶蜡速率呈直线趋势不断提升，当活性剂质量分数到12%时，其溶蜡速率虽然增加但增加幅度明显减缓，从经济效率考虑，故确定在室内实验条件下HSY的最佳用量为12%。

2.2渗透剂HTW对主料溶蜡速率的影响

加入渗透剂的目的是帮助主料溶剂沿沉积蜡中缝隙和蜡与油井管壁的缝隙渗入以增加接触面，提高溶解速度，并促进沉积在管壁表面上的蜡从管壁表面脱落，使之随油流带出油井。

图3　不同渗透剂含量对石蜡的溶蜡效果

图4　不同渗透剂含量对里56区蜡的溶蜡效果

从图3、图4看到，溶蜡速率与渗透剂含量呈开口向下的抛物线关系，当渗透剂含量为0.35%左右时，可使其溶蜡速率达到顶峰。虽然对白蜡的溶蜡速率有所提升但增加幅度不明显，但对现场56区井蜡的溶蜡速率提升幅度很明显，这是由于白蜡结构较为单一，而56区井蜡烷烃碳数从C10到C30，分布范围广，渗透剂可从低碳组织向高碳组织循序渗入，从而使溶蜡速率的提升得到明显的改善。

2.3防蜡实验

聚合物在析蜡点下与蜡共同析出，从而改变蜡的结晶行为和取向性，并减弱蜡晶继续发育的趋向，蜡分子在据海外无分子中烷基链上结晶。当聚合物分子中的碳链与蜡中碳链相等时，防蜡效果最好。由于分子结构的空间效应，并不是所有的侧链中的碳原子数参与共晶，仅有一部分参与共晶。因此，聚合物分子中的烷基链长度必须大于蜡的碳链长度时，防蜡效果较好。本文通过以多环烷烃和轻质油按6.8：3.2复配得主料的基础上添加不同改性乙烯醋酸乙烯酯，来考察其防蜡效果。

从图5、图6看出，随着改性EVA含量的增加，防蜡率呈直线趋势提高，由于聚合物的引入，延缓了主料向石蜡的的渗入，从而影响了其溶蜡效果，而配方3中改性EVA含量达到3.5%时，溶蜡速率出现拐点，呈明显下降走势。综合考虑，当配方3中EVA含量为3.5%时，防蜡、溶蜡效果达到理想的协同作用。

图5　不同改性EVA对石蜡的防蜡效果

图6　不同改性EVA对石蜡的溶蜡效果

2.4复配实验

根据上述实验结果，在主料的基础上添加定量的HSY、HTW、EVA辅剂，综合测试其对石蜡的溶蜡及防蜡性能，其平均结果（见表2）。

表2　添加剂复配效果

从表2可以看出，主料与各添加剂之间具有一定的协同配伍性，复配后其溶蜡速率0.041 g/min，防蜡率52.2%，较主料均有明显改进。

3　现场应用

2013年8月-2013年10月在超低渗第一项目部板桥作业区不同井场使用HQL-02清防蜡剂试验，采取周期加药的方式，油井环套空间加入，加药周期为10 d～15 d，加药量为60 kg～90 kg，选取结蜡严重的高产井、低产井各一口，有效率100%。试验前高产井平均单井日产油2.63 t，回压1.2 MPa，加入HQL-02清防蜡剂后，平均单井日增油0.12 t，回压降至零；低产井平均单井日产油0.66 t，回压1.2 MPa，加入HQL-02清防蜡剂后，平均单井日增油1.24 t，回压降至零，动液面均有不同程度的回升，具有明显的使用效果。

当药剂加入第2 d后，最大载荷开始下降，最小载荷开始提升，说明药剂开始发挥性能。在3 d～5 d后载荷达到药剂极限。此后药剂可使载荷达到理想状态基本维持在4 d左右，第10 d～12 d载荷缓慢恢复至加药之前状态。这说明药剂在前5 d内起到了明显的溶蜡效果，后5 d～7 d可起到其它药剂所没有的防蜡性能。综合产量、载荷、动液面、回压等数据变化，该型号HQL-02清防蜡剂具有明显的清、防蜡效果。

表3　清防蜡剂对油井动态变化

4　结论

（1）通过溶蜡、防蜡测定评价实验，HQL-02中主料：HSY：HTW：EVA=84.15：12：0.35：3.5时有很好的协同作用，且综合性能效果最好。

（2）通过清防蜡剂的配方优选，确定了HQL-02型清防蜡剂溶蜡速率达到0.041 g/min，防蜡率为52.2%。

（3）现场试验表明，该型号HQL-02清防蜡剂具有明显的清、防蜡性能，可显著降低抽油机负荷，改善油流通道、减小原油粘度，降低输油压力，起到了一定的增产、稳产效果。

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Research and application of wax removing agent HQL-02 oil recovery

GUO Kun1，ZHOU Pengcheng1，CHEN Yanyun2
（1.Xi'an Hetai Chemical Engineering Ltd.，Xi'an Shanxi 710021，China；2.Oil Production Plant 11 of PetroChina Changqing Oilfield Company，Qingyang Gansu 745000，China）

Wax removing agent HQL-02 was composed of polycyclic alkanes and light oil composition material，solubilizer，penetrant and polymer and solvents，that had a better paraffin and wax effect.Following results were obtained in laboratory.The best synthetic conditions are as follows.The main ingredient was 84.15%，the dosage of HSY solubilizer was 12%，the dosage of HTW penetrant was 0.35%，the dosage of the modified polymer was 3.5%，wax dissolving rate and wax inhibiting rate were more than 0.04 g/min，50%respectively to paraffin.It was shown in the oilfield experiment that it is successful and effective by adding the above wax removing agent HQL-02 periodically.

wax removing agent；synergism；paraffin；wax；evaluation

10.3969/j.issn.1673-5285.2015.07.026

TE358.2

A

1673-5285（2015）07-0110-04

2015－03-19

郭锟，男（1981-），硕士，工程师，西安和泰化工有限公司副经理，主要从事石油工程和油田化学方面的研究工作，邮箱：huagongguokun@163.com。